【導(dǎo)讀】題，設(shè)計(jì)了一套面向所有大中小醫(yī)院和診所的醫(yī)院輸液監(jiān)控系統(tǒng)。本系統(tǒng)以PC為上位機(jī)。瓶的液位進(jìn)行檢測(cè)及報(bào)警，并對(duì)滴速進(jìn)行精確地檢測(cè)與控制。上位機(jī)與下位機(jī)用RS485. 總線進(jìn)行串行通信，能夠使醫(yī)護(hù)人員實(shí)時(shí)了解輸液狀態(tài)。論述了該系統(tǒng)的檢測(cè)原理、總體。結(jié)構(gòu)、主要功能部件設(shè)計(jì)和軟硬件系統(tǒng)的組成。該系統(tǒng)低功耗、成本低、性能穩(wěn)定、便于。攜帶、實(shí)用性強(qiáng)。nRF905芯片結(jié)構(gòu)、引腳介紹及工作模式?????????

　　

【正文】 程開始，無論 TRX_EN 和 TX_EN 引腳是高或低，發(fā)送過程都會(huì)被處理完。只有在前一個(gè)數(shù)據(jù)包被發(fā)送完畢， nRF905 才能接受下一個(gè)發(fā)送數(shù)據(jù)包。 b 接收流程 A. 當(dāng) TRX_CE 為高、 TX_EN 為低時(shí)， nRF905 進(jìn)入 ShockBurstTM 接收模式； B. 650us 后， nRF905 不斷監(jiān)測(cè)，等待接收數(shù)據(jù)； C. 當(dāng) nRF905 檢測(cè)到同一頻段的載波時(shí)，載波檢測(cè)引腳被置高； D. 當(dāng)接收到一個(gè)相匹配的地址，地址匹配引腳被置高； E. 當(dāng)一個(gè)正確的數(shù)據(jù)包接收完畢， nRF905 自動(dòng)移去字頭、地址和 CRC 校驗(yàn)位，然后把數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好引腳置高 F. 微控制器把 TRX_CE 置低， nRF905 進(jìn)入空閑模式； G. 微控制器通過 SPI 口，以一定的速率把數(shù)據(jù)移到微控制器內(nèi)； H. 當(dāng)所有的數(shù)據(jù)接收完畢， nRF905 把數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好引腳和地址匹配引腳置低； I. nRF905此時(shí)可以 進(jìn)入 ShockBurstTM接收模式、 ShockBurstTM發(fā)送模式或關(guān)機(jī)模式。 當(dāng)正在接收一個(gè)數(shù)據(jù)包時(shí)， TRX_CE 或 TX_EN 引腳的狀態(tài)發(fā)生改變， nRF905 立即把其工作模式改變，數(shù)據(jù)包則丟失。當(dāng)微處理器接到地址匹配引腳的信號(hào)之后，其就知道nRF905 正在接收數(shù)據(jù)包，其可以決定是讓 nRF905 繼續(xù)接收該數(shù)據(jù)包還是進(jìn)入另一個(gè)工作模式。 (2) 器件配置 基于單片機(jī)的輸液監(jiān)護(hù)器的設(shè)計(jì) 25 所有配置字都是通過 SPI 接口送給 nRF905。 SIP 接口的工作方式可通過 SPI 指令進(jìn)行設(shè)置。當(dāng) nRF905 處于空閑模式或關(guān)機(jī)模式時(shí)， SPI 接口可以保持在 工作狀態(tài)。 a SPI 接口配置 SPI 接口由狀態(tài)寄存器、射頻配置寄存器、發(fā)送地址寄存器、發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器和接收數(shù)據(jù)寄存器 5個(gè)寄存器組成。狀態(tài)寄存器包含數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好引腳狀態(tài)信息和地址匹配引腳狀態(tài)信息；射頻配置寄存器包含收發(fā)器配置信息，如頻率和輸出功能等；發(fā)送地址寄存器包含接收機(jī)的地址和數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)；發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器包含待發(fā)送的數(shù)據(jù)包的信息，如字節(jié)數(shù)等；接收數(shù)據(jù)寄存器包含要接收的數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)等信息。 b 射頻配置 射頻配置寄存器和內(nèi)容如表 所示： 表 射頻配置寄存器 名稱 位寬 描述 CH_NO 9 和 HFREQ_PLL 一起進(jìn)行頻率設(shè)置（默認(rèn)值為 001101100=108） HFREQ_PLL 1 使 PLL 工作于 433 或 868/915MHZ（默認(rèn)值為 0） ‘ 0’ 工作于433MHZ 頻段 。‘ 1’ 工作于 868/915MHZ 頻段 PA_PWR 2 輸出功率（默認(rèn)值為 00） RX_RED_PWR 1 接受方式節(jié)能端，該位高時(shí)，接受工作電流為 ，同時(shí)靈敏度也降低 AUTO_RETRAN 1 自動(dòng)重發(fā)位，只有當(dāng) TRX_CE 和 TXEN 為高時(shí)才生效 RX_AFW 3 接受地址寬度（默認(rèn)值為 100）， ‘ 001’ 1byteRX 地址 。 ‘ 100’ 4byteRX 地址 TR_AFW 3 發(fā)送地址寬度（默認(rèn)值為 100），‘ 001’ 1byteTX 地址 。 ‘ 100’ 4byteTX 地址 RX_PW 6 發(fā)送數(shù)據(jù)寬度（默認(rèn)值為 100000） ‘ 000001’ 1byte 發(fā)送數(shù)據(jù)寬度； ‘ 000010’ 2byte 發(fā)送數(shù)據(jù)寬度 ‘ 100000’ 32byte 發(fā)送數(shù)據(jù)寬度 基于單片機(jī)的輸液監(jiān)護(hù)器的設(shè)計(jì) 26 TX_PW 6 接受數(shù)據(jù)寬度（默認(rèn)值為 100000） ‘ 000001’ 1byte 接受數(shù)據(jù)寬度； ‘ 000010’ 2byte 接受數(shù)據(jù)寬度 ‘ 100000’ 32byte 接受數(shù)據(jù)寬度 RX_ADDRESS 32 發(fā)送地址標(biāo)識(shí)（默認(rèn)值為 E7E7E7E7） UP_CLK_FREQ 2 輸出時(shí)鐘頻率（默認(rèn)為 11） ‘ 00’ 4MHZ。 ‘ 01’ 2MHZ。 ‘ 10’ 1MHZ。 ‘ 11’ 500KHZ UP_CLK_EN 1 輸出時(shí)鐘使能 XOF 3 晶振頻率端，必須與外部晶振頻率相對(duì)應(yīng)（默認(rèn)值為 100） ‘ 000’ 4MHZ 。 ‘ 001’ 8MHZ； ‘ 010’ 12MHZ； ‘ 011’ 16MHZ；‘ 100’ 20MHZ CRC_EN 1 CRC 校驗(yàn)使能端，高為使能，默認(rèn)值為高 CRC_MODE 1 CRC 方式選擇端，高位 16 位，低為 8 位，默認(rèn)值為高 射頻寄存器的各位的長(zhǎng)度是固定的。然而，在 ShockBurstTM 收發(fā)過程中， TX_PAYLOAD、RX_PAYLOAD、 TX_ADDRESS 和 RX_ADDRESS 4 個(gè)寄存器使用字節(jié)數(shù)由配置字決定。 nRF905 進(jìn)入關(guān)機(jī)模式或空閑模式時(shí)，寄存器中的內(nèi)容保持不變。 采取多機(jī)串行通信，系統(tǒng)中只有一個(gè)主機(jī)，有多個(gè)從機(jī)，主機(jī)發(fā)送 的信息可傳到各個(gè)從機(jī)或指定的從機(jī)。而各個(gè)從機(jī)發(fā)送的信息只能被主機(jī)接受。 主站與從站之間要通信，必需遵從一定的協(xié)議，這里模仿總線型以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)錁?gòu)建由一個(gè)主站及 16 個(gè)從站構(gòu)成的虛擬局域網(wǎng)。 1) 地址 FFH是對(duì)所有從機(jī)都起作用的一條控制命令：命令各從機(jī)恢復(fù) SM2=1 的狀態(tài)。 2)主機(jī)發(fā)送的控制命令代碼為： 00H：要求從機(jī)接受數(shù)據(jù)塊 01H：要求從機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)塊； 其他：非法指令。 3) 數(shù)據(jù)塊長(zhǎng)度： 16 個(gè)字節(jié)。 4) 從機(jī)狀態(tài)字格式為： D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 ERR 0 0 0 0 0 trdy rrdy 其中：若 err=1，表示從機(jī)接受到非法命令；若 trdy =1，表示從機(jī)發(fā)送準(zhǔn)備就緒； 基于單片機(jī)的輸液監(jiān)護(hù)器的設(shè)計(jì) 27 rrdy=1。 多機(jī)通信實(shí)現(xiàn)過程如下； 1) 準(zhǔn)備階段 首先定義從機(jī)地址；置 SM2=1； REN=1 允許串行口中斷。 2) 通信階段 主機(jī)發(fā)送的地址信息的特征是串行數(shù)據(jù)的第 9 位為 1，而發(fā)送的數(shù)據(jù)信息的特征是串行數(shù)據(jù)的第 9 位為 0。對(duì)于從機(jī)就要利用 SM2 來確認(rèn)主機(jī)是否在呼叫自己。從機(jī)處于接 收時(shí)，置 SM2=1，然后根據(jù)接收到的串行數(shù)據(jù)的第 9 位的值來確定是否接收主機(jī)信號(hào)。 基于單片機(jī)的輸液監(jiān)護(hù)器的設(shè)計(jì) 28 4 輸液監(jiān)護(hù)器的軟件設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)只對(duì)從機(jī)部分進(jìn)行程序設(shè)計(jì) ，主程序框圖如圖 所示： 系 統(tǒng) 開 始系 統(tǒng) 初 始化選 擇 功能設(shè) 置 流 速確 定是 否 越 界限 定 在 界內(nèi)刷 新 設(shè) 定開 始 執(zhí)行是 否終 止執(zhí) 行 初 始 化是 否 有點(diǎn) 滴 通過 ？計(jì) 算 速 度時(shí) 間 間 隔計(jì) 算超 過 一 定時(shí) 間登 記 計(jì) 數(shù) ，速 度速 度 比 較 ，控 制 電 機(jī)YNYNYYN 圖 主程序框圖 檢測(cè)程序 本系統(tǒng)采用光電開關(guān)采集信號(hào)，當(dāng)有液滴通過 產(chǎn)生一個(gè)脈沖，這樣就可以通過紀(jì)錄兩滴液體間的時(shí)間，經(jīng)運(yùn)算就可以得到液滴的速度，流程圖如下： 基于單片機(jī)的輸液監(jiān)護(hù)器的設(shè)計(jì) 29 圖 檢測(cè)程序框圖 ORG 0000H JMP BEGIN ORG 000BH AJMP CTC0 ORG 0100H BEGIN: MOV 33H,0CH 。設(shè)定初始流速 60滴 /分 MOV 34H,03H MOV 35H,00H START ： MOV TMOD， 01H MOV TH0， D8H ；定時(shí) 10毫秒 Y N Y N 初始化 判斷 =1 即是否有液滴 啟動(dòng)定時(shí)器 在檢測(cè) =1 即檢測(cè)第二滴 停止計(jì)時(shí)器 利用中斷次數(shù)得到時(shí)間計(jì)算出液滴速度 基于單片機(jī)的輸液監(jiān)護(hù)器的設(shè)計(jì) 30 MOV TL0， F0H MOV 25H， 00H SETB EA SETB ET0 HERE1： JB REL1 SJMP HERE1 REL1： SETB TR0 HERE2: JB REL2 SJMP HERE2 REL2: CLR TR0 速度計(jì)算 ： MOV A, 60 MOV B,100 MUL AB MOV R2 B MOV R3 A DIVD: CJNE R3 25H DIVD1 DIVD1: JC DIVD2 INC 26H SUBB R3,25H DIVD2: SUBB R3,25H DJNZ R2 DIVD 二進(jìn)制轉(zhuǎn)化 BCD碼 MOV A， 26H MOV B， 100 DIV AB MOV 35H， A MOV A， B MOV B， 10 DIV AB MOV 34H， A 基于單片機(jī)的輸液監(jiān)護(hù)器的設(shè)計(jì) 31 MOV 33H， B CALL DIS CTCO： MOV TH0， D8H MOV TL0， F0H INC 25H RETI 電機(jī)控制子程序 實(shí)際檢測(cè)值和設(shè)定值已經(jīng)被轉(zhuǎn)換成 BCD 碼存在 30H 到 35H 單元，其中 30H 到 32H 是實(shí)際值的從低到高位， 33H 到 35H 是設(shè)定值的從低到高位。電動(dòng)機(jī)的控制就是將實(shí)際值和設(shè)定值相比較，如果在誤差允許范圍，電動(dòng)機(jī)無動(dòng)作，如果實(shí)際值小于設(shè)定值且差值大于誤差允許范圍，則電動(dòng)機(jī)正傳，反之電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)。 圖 電機(jī)控制程序框圖 COMP: MOV A,32H ；實(shí)際值和檢測(cè)值比較 CJNE A,35H,COMP1 MOV A,31H N N Y 測(cè)試滴速子程序 比較原速度與目的速度是否相等 目的速度是否大于原速度 提高點(diǎn)滴速度 其他子程序 Y 降低點(diǎn)滴速度 基于單片機(jī)的輸液監(jiān)護(hù)器的設(shè)計(jì) 32 CJNE A,34H,COMP1 MOV A,30H CJNE A,33H,COMP1 AJMP STOP COMP1: JC UP JNC DOWN UP： SETB ；電機(jī)正轉(zhuǎn) CLR CLR SETB CLR CLR SETB CLR CLR AJMP COMP DOWN: SETB ；電機(jī)反轉(zhuǎn) CLR CLR SETB CLR CLR SETB CLR CLR AJMP COMP STOP: CLR 電機(jī)停止 CLR CLR AJMP GOOUT 基于單片機(jī)的輸液監(jiān)護(hù)器的設(shè)計(jì) 33 顯示子程序 LED 顯示器要顯示的內(nèi)容是檢測(cè)速度和設(shè)定速度， 六位數(shù)碼管（右起）位選代碼分別為： FEH(11111110), FD(1111101) ,FBH(11111011)，F(xiàn)7H(11110111),EFH(11101111),DFH(11011111)。 開 始顯 示 緩 沖 首 地 址3 0 H R 0 4 0 H R 1設(shè) R 7 計(jì) 數(shù) 指 針( 0 6 H )初 始 化0 F F H P 0 0 F F H P 2（ @ R 0 ）AA P 2（ @ R 1 ）AA P 0（ @ R 0 ） + 1R 0（ @ R 1 ） + 1R 1R 7 1 = 0返 回YN 圖 顯示程序框圖 DIS: MOV R0， 40H 。 裝位碼 MOV @R0， FEH INC R0 基于單片機(jī)的輸液監(jiān)護(hù)器的設(shè)計(jì) 34 MOV @R0， FDH INC R0 MOV @R0， FBH INC R0 MOV @R0， F7H INC R0 MOV @R0， EFH INC R0 MOV @R0， DFH DIS1: MOV R0， 30H MOV R1， 40H MOV R7， 06H XS